电力系统过电压资料课件.pptx

1、第六章第六章 电力系统过电压电力系统过电压 过电压：由于雷击或电力系统中的操作、事故过电压：由于雷击或电力系统中的操作、事故等原因，会使某些电气设备和线路承受的电压大大等原因，会使某些电气设备和线路承受的电压大大超过正常运行电压，危机设备和线路安全的绝缘，超过正常运行电压，危机设备和线路安全的绝缘，危机绝缘升高的电压。危机绝缘升高的电压。三、雷电过电压的类型三、雷电过电压的类型直击雷、感应雷、直击雷、感应雷、1、工频过电压、工频过电压电力系统中的工频过电压一般由线路空载、单相接地或三相系统中发生不对称故障时引起。在中性点不接地的系统中，当发生单相接地故障时，其它健全相对地电压可增高到倍的相电压

2、；高电压长线路空载运行时，电容电流流经感抗后使线路未端电压升高。工频过电压的特点是持续时间较长。2、谐振过电压、谐振过电压在串联电路中，当容抗和感抗相等时，会发生串联谐振，这时电感、电容两端的电压是总电压的Q倍。这就是串联谐振。由铁磁谐振引起的过电压持续的时间长，而且由于频率低，会引起电压互感器铁芯严重饱和，而导致电压互感器损坏和阀形避雷器爆炸。3、操作过电压、操作过电压操作过电压是指电力系统早由于操作或事故，使运行状态发生改变，而引起相关设备（电容、电感）上的电场、磁场能量相互转换引起的过电压。内部过电压内部过电压大气过电压大气过电压雷云放电：雷云放电：天空中两块带异号电荷的雷云相互靠近时，

3、当空气绝缘击穿时就发生空中闪电，雷云较低时，就会对地面上的建筑或高大树木放电。雷云放电大多数要重复23次。第一次放电过程是分级的，分为先导放电电流、主放电电流和余辉放电电流。主放电时电流很大，能达几千安甚至几十、上百千安，但时间很短，只有50100。余辉电流很小，但时间较长。雷击时，强大的雷电电流快速流过被击物体，产生很高的冲击电压，冲击电压与雷电流大小和被击物体冲击电阻大小有关。1、直接雷、直接雷雷云直接对电器设备或电力线路放电，电流流过这些设备时，在流径的阻抗上产生冲击电压，引起过电压，称为直接雷击过电压。2、感应雷、感应雷雷电时，在导线上会感应出大量的和雷云极性相反的束缚电荷，形成雷电过

4、电压。3、雷电波、雷电波因直接雷击或感应雷击在输电线路上形成迅速流动的电荷称它为雷电进行波。雷电侵入波前行时，如遇断路，或变压器线圈尾端中性点时，会发生波的全反射，于侵入波迭加，过电压增加一倍。一、接闪器一、接闪器 在防雷装置中用以接收雷云放电的金属导体称为接闪器。在防雷装置中用以接收雷云放电的金属导体称为接闪器。有避雷针、避雷线、避雷带、避雷网等。所有接闪器都要经过有避雷针、避雷线、避雷带、避雷网等。所有接闪器都要经过接地引下线与接地体相连，可靠接地。防雷装置工频接地电阻接地引下线与接地体相连，可靠接地。防雷装置工频接地电阻.要求不超过要求不超过101、避雷针、避雷针 采用镀锌圆钢或镀锌钢管

5、制成采用镀锌圆钢或镀锌钢管制成。第二节第二节 常用防雷设备常用防雷设备直接雷击过电压保护直接雷击过电压保护为防止直接雷击电力设备，一般采用避雷针或避雷线。单支避雷针的保护范围单支避雷针的保护范围地面上：保护半径避雷针1/2高度以上避雷针1/2高度以下 1 5xrhp()xxrhhp(1 52)xxrhhp3、避雷带和避雷网、避雷带和避雷网1）避雷带避雷带:沿建筑物易受雷击的部位装设的带形导体。沿建筑物易受雷击的部位装设的带形导体。2）避雷网避雷网：在屋面上纵横敷设的避雷带组成的网络。在屋面上纵横敷设的避雷带组成的网络。避雷带和避雷网采用镀锌圆钢和镀锌扁钢避雷带和避雷网采用镀锌圆钢和镀锌扁钢镀锌

6、圆钢和镀锌扁钢。镀锌圆钢和镀锌扁钢。2、避雷线、避雷线镀锌圆钢和镀锌扁钢镀锌圆钢和镀锌扁钢4、接闪器引下线、接闪器引下线二、避雷器二、避雷器 阀电阻片用陶料粘固起来的电工用金刚沙颗粒组成。具阀电阻片用陶料粘固起来的电工用金刚沙颗粒组成。具有非线性特性有非线性特性 a.正常电压时阀片电阻很大；正常电压时阀片电阻很大；b.过电压时阀片的电阻变得很小，电压越高电阻越小。过电压时阀片的电阻变得很小，电压越高电阻越小。1、结构、结构由产气管、内部间隙、外部间隙组成。由产气管、内部间隙、外部间隙组成。2、工作原理（图示）、工作原理（图示）正常时运行正常时运行：间隙：间隙S1、S2均断开，管型避雷器不工作均

7、断开，管型避雷器不工作。雷击过雷电感应雷击过雷电感应：很高的雷电过电压使外部间隙被击穿，很高的雷电过电压使外部间隙被击穿，接着内部间隙被击穿，雷电流通过接地装置泄入大地。接着内部间隙被击穿，雷电流通过接地装置泄入大地。3、选择、选择:选择管型避雷器时选择管型避雷器时开断续流的上限不应小于安装处短路电流最大有效值。开断续流的上限不应小于安装处短路电流最大有效值。开断续流的下限不大于安装处短路电流的可能最小值。开断续流的下限不大于安装处短路电流的可能最小值。外部间隙外部间隙S2的最小值：的最小值：3kV为为8mm，6kV为为10mm，10kV为为15mm（二）管型避雷器（二）管型避雷器（三）氧化锌

8、避雷器（三）氧化锌避雷器结构：结构：由氧化锌压敏电阻构成。每一块压敏电阻从制成时就由氧化锌压敏电阻构成。每一块压敏电阻从制成时就有它的一定开关电压（叫压敏电阻）有它的一定开关电压（叫压敏电阻）工作原理：工作原理：正常的工作电压下正常的工作电压下：（即小于压敏电压）压敏电阻值很：（即小于压敏电压）压敏电阻值很大，相当于绝缘状态。大，相当于绝缘状态。冲击电压作用下冲击电压作用下：（大于压敏电压）：（大于压敏电压），压敏电阻呈低值，压敏电阻呈低值被击穿，相当于短路状态。然而压敏电阻被击状态，是可以被击穿，相当于短路状态。然而压敏电阻被击状态，是可以恢复的；当高于压敏电压的电压撤销后，它又恢复了高阻状

9、恢复的；当高于压敏电压的电压撤销后，它又恢复了高阻状态。态。雷击时雷击时：雷电波的高电压使压敏电阻击穿，雷电流通过：雷电波的高电压使压敏电阻击穿，雷电流通过压敏电阻流入大地，使电源线上的电压控制在安全范围内，压敏电阻流入大地，使电源线上的电压控制在安全范围内，从而保护了电器设备的安全。从而保护了电器设备的安全。三、保护间隙三、保护间隙1、缺点、缺点保护性能差，灭弧能力小，容易造成接地短路故障保护性能差，灭弧能力小，容易造成接地短路故障为提高供电可靠性为提高供电可靠性：装保护间隙的线路上有：装保护间隙的线路上有自动重合自动重合闸装置闸装置2、结构（、结构（图示羊角型间隙结构）图示羊角型间隙结构）

10、一个电极接线路，另一个电极接地。接地引下线还串一个电极接线路，另一个电极接地。接地引下线还串联一个辅助间隙。联一个辅助间隙。电力变压器的保护间隙装在高压熔断器的内侧，靠近电力变压器的保护间隙装在高压熔断器的内侧，靠近变压器的一侧，因为间隙放电后，熔断器能迅速熔断变压器的一侧，因为间隙放电后，熔断器能迅速熔断以减少变电所、线路断路器的跳闸次数，缩小停电范以减少变电所、线路断路器的跳闸次数，缩小停电范围。围。利用金属针状利用金属针状电极的尖端放电原电极的尖端放电原理，使雷云电荷被理，使雷云电荷被中和，从而不致发中和，从而不致发生雷电现象。生雷电现象。靠近地面的雷云是带负电荷，大地感应的是正电荷靠近

11、地面的雷云是带负电荷，大地感应的是正电荷，接地装置通过引下线与消音器顶端许多金属针状，接地装置通过引下线与消音器顶端许多金属针状电极的离子化装置相连，使大量正电荷由针状电机电极的离子化装置相连，使大量正电荷由针状电机发射出去，中和雷云电荷，雷电场减弱，防止雷击发射出去，中和雷云电荷，雷电场减弱，防止雷击的发生。的发生。四、消雷器四、消雷器 为防止雷电过电压造成电气设备和电气线路损坏，影响为防止雷电过电压造成电气设备和电气线路损坏，影响电力系统安全运行，采取的防雷措施有：电力系统安全运行，采取的防雷措施有：第三节第三节 防雷保护防雷保护 防止直击雷：避雷针、避雷线、保护间隙；防止直击雷：避雷针、

12、避雷线、保护间隙；防止感应雷：将电气设备金属外壳和建筑物、构筑物金防止感应雷：将电气设备金属外壳和建筑物、构筑物金属部分接地；属部分接地；防止高压雷电波侵入破坏采用装设避雷器。防止高压雷电波侵入破坏采用装设避雷器。一、架空电力线路防雷措施一、架空电力线路防雷措施 1、架设避雷线、架设避雷线 110kV线路及线路及220kV线路及以上电力线路上才沿线路全线路及以上电力线路上才沿线路全线装设避雷器。线装设避雷器。35kV及以下电力线路装设避雷器。及以下电力线路装设避雷器。第三节第三节 防雷保护防雷保护 在顶线绝缘子上装设保护间隙。在顶线绝缘子上装设保护间隙。在线路顶线遭雷击，出现高电压雷电波时，间

13、隙被击穿，在线路顶线遭雷击，出现高电压雷电波时，间隙被击穿，雷电流便对地泄放，从而保护了下面两根导线，一般线雷电流便对地泄放，从而保护了下面两根导线，一般线路不会引起跳闸。路不会引起跳闸。2、加强线路绝缘、加强线路绝缘 3、利用导线三角形排列的顶线兼作防雷保护线、利用导线三角形排列的顶线兼作防雷保护线 在铁横担线路上改用瓷横担或更高一级的绝在铁横担线路上改用瓷横担或更高一级的绝缘子加强线路绝缘。缘子加强线路绝缘。4、杆塔接地、杆塔接地 将铁横担线路的铁横担接地，当线路遭受雷击发生将铁横担线路的铁横担接地，当线路遭受雷击发生对铁横担闪络时，雷电流通过接地引下线入地。接地电对铁横担闪络时，雷电流通

14、过接地引下线入地。接地电阻愈小愈好，年平均雷暴日在阻愈小愈好，年平均雷暴日在40天以上地区，接地电天以上地区，接地电阻不应超过阻不应超过30。二、变、配电所防雷措施二、变、配电所防雷措施1、10kV变、配电所应在每组母线和每回架空线路上装设阀变、配电所应在每组母线和每回架空线路上装设阀型避雷器。型避雷器。装设规定装设规定（227-228页）页）2、低压线路终端的保护、低压线路终端的保护措施（措施（228页）页）3、架空管道上高压雷电波侵入的防护（、架空管道上高压雷电波侵入的防护（228页）页）线路遭受雷击时，会发生相间短路，装设自动重合闸后，只要调整好，有60%70%的雷击跳闸能自动重合成功，

15、提高供电的可靠性。5、装设自动重合闸装置、装设自动重合闸装置三、防雷设备的安装要求三、防雷设备的安装要求 防雷设备安装如下防雷设备安装如下1、避雷针、避雷针1）阀型避雷器的安装要求）阀型避雷器的安装要求2）管型避雷器的安装要求）管型避雷器的安装要求p 经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量p Study Constantly,And You Will Know Everything.The More You Know,The More Powerful You Will Be学习总结结束语当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的，所以不要放弃，坚持就是正确的。When You Do Your Best,Failure Is Great,So DonT Give Up,Stick To The End演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日